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感覚情報伝達機能を備えたバイオシメティック筋電義手の開発

研究課題

研究課題/領域番号 12558113
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関大阪電気通信大学

研究代表者

吉田 正樹  大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (30174949)

研究分担者 奥野 竜平  大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 助手 (90294199)
赤澤 堅造  大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (30029277)
西原 一嘉  大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (80098087)
研究期間 (年度) 2000 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
8,700千円 (直接経費: 8,700千円)
2003年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2002年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2001年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2000年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード筋電義手 / 制御装置 / 感覚情報伝達 / 電気刺激 / 干渉波 / フィードバック / 間隔情報伝達 / グローブ / ソケット
研究概要

本研究の目的は、切断者が日常生活において使用可能なプロトタイプの筋電義手を試作し、その有用性を示すと共に、実用化の可能性を明らかにすることである。以下成果を項目別に示す。
手先部電子制御回路の試作
携帯可能な電池駆動を目指した手先部電子制御回路を試作した。制御回路は、モータ制御回路、筋電図処理回路、モータ駆動回路から成る。電子制御回路の省電力化のためCPUを変更した。CPUの変更に伴い、制御プログラムの開発を行った。筋電図処理回路の小型化のため、回路のモジュール化を行った。以上に伴って制御回路全体の設計が終了したので、小型化のための基板設計の一次試作を行い、小型化の可能性を検討した。手先部の張力検出回路のオフセット自動調整回路とそのためのプログラムを開発した。この結果、日常生活において温度変化など環境変化に安定して対応できるようになった。
感覚情報伝達装置の試作
感覚情報伝達装置において、電気刺激の提示部位、刺激の個数、変調方式を決定するための心理物理実験を行った。その結果、被験者に苦痛を与えない方法を考案し、電極4個で3段階の情報が伝達できることを確認した。伝達のための電気刺激方式を2種類検討した。1つは、位相の異なる2つの5kHzの電流を生体に流し、生体内で干渉させ刺激する方法である。この方法を用いると、低電圧で刺激可能であり、さらに位相差を変えることにより、電極を固定したまま刺激部位を変化させることが可能であることを確認したさらに本手法の特徴のひとつである、刺激時も筋電信号計測可能であることも確認した。もうひとつの方法として、2種類の刺激を時間的に連続して生体に印可するバーバル情報伝達方式を検討した。この方法を用いる義手の状態などを95%程度の正確さで伝えられることを確認した。

報告書

(5件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] Y.Sasaki: "Sensory Feedback System for Prosthetic Hand by Using Interferential Current"Proceedings of the 2001 IEEE EMBS Annual Conference. No.420(CD-ROM). 1-3 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kitamasu: "Basic Study for New Type Actuator Using Shape Memory Alloy"Proceedings of the 2001 IEEE EMBS Annual Conference. No.430(CD-ROM). 1-3 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sasaki: "Sensory Feedback System Using Interferential Current for EMG Prosthetic Hand"Conference Proceedings The Second Joint EMBS-BMES Conference 2002. 2402-2403 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yoshida: "Sensory Feedback System using Interferential Current"IFMBE Proceedings 2002. 1324-1325 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoko Sasaki, Keita Yada, Masaki Yoshida: "New stimulation method for stimulus point movement"Proceedings of 25th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 1655-1657 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Okuno: "Biomimetic Hand Prosthesis with Easily Programmable Microprocessor and High Torque Motor"Proceedings of 25th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 1674-1677 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sasaki: "Sensory Feedback System for Prosthetic Hand by Using Interferential Current"Proceedings of the 2001 IEEE EMBS Annual Conference. No.420(CD-ROM). 1-3 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kitamasu: "Basic Study for New Type Actuator Using Shape Memory Alloy"Proceedings of the 2001 IEEE EMBS Annual Conference. No.430(CD-ROM). 1-3 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sasaki: "Sensory Feedback System Using Interferential Current for EMG Prosthetic Hand"Conference Proceedings The Second Joint EMBS-BMES Conference 2002. 2402-2403 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yoshida: "Sensory Feedback System using Interferential Current"IFMBE Proceedings 2002. 1324-1325 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sasaki: "New stimulation method for stimulus point movement"Proceedings of 25th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 1655-1657 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Okuno: "Biomimetic Hand Prosthesis with Easily Programmable Microprocessor and High Torque Motor"Proceedings of the 25th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 1674-1677 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉田正樹, 寺尾宗亮, 山原寿貴: "筋張力推定のための筋電図処理最適遮断周波数"生体医工学. 41,特別号. 119 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 佐々木陽子, 中山宜久, 矢田慶太, 吉田正樹: "固定電極による刺激部位の移動のための刺激方法の検討"生体医工学. 41,特別号. 481 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 藤川正寛, 奥野竜平, 吉田正樹, 赤澤堅造: "Biomimetic Myoelectric hand with Easily Programmable Microprocessor and High Torque Motor"生体医工学シンポジウム2003 予稿集. S13-1 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 佐々木陽子, 矢田慶太, 吉田正樹: "干渉波の位相差変化による感覚フィードバックシステムの検討"生体医工学. 41,秋季特別号. 111 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yoko Sasaki, Keita Yada, Masaki Yoshida: "New stimulation method for stimulus point movement"Proceedings of 25th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 1655-1657 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sasaki: "Sensory Feedback System Using Interferential Current for EMG Prosthetic Hand"Conference Proceedings The Second Joint EMBS-BMES Conference 2002. 2402-2403 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Terao: "The Suitable Cut-off Frequency of LPF for the Integrated Electromyograph"IFMBE Proceedings 2002. 574-575 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yoshida: "Sensory Feedback System using Interferential Current"IFMBE Proceedings 2002. 1324-1325 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sasaki: "Sensory Feedback System for Prosthetic Hand by Using Interferential Current"Proceedings of the 2001 IEEE EMBS Annual Conference CD-ROM. No.420. 1-3 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kitamasu: "Basic Study for New Type Actuator Using Shape Memory Alloy"Proceedings of the 2001 IEEE EMBS Annual Conference CD-ROM. No.430. 1-3 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 佐々木陽子: "電気刺激を用いた感覚フィードバックの検討"医用電子と生体工学. 39,特別号. 595 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 佐々木陽子: "筋電義手用感覚フィードバック方法の検討"日本生活支援工学会第1回研究集会講演概要集. 7 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 山本浩之: "バイオミメティック筋電義手手先具の試作"医用電子と生体工学. 38・特別号. 241 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 福原武志: "バイオミメテック筋電義手設計のための母指筋運動サーボダイナミクスの推定"第15回生体生理工学シンポジウム論文集. 65-68 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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